KR100842923B1 - Method of manufacture enhancement mode semiconductor probe using anisotropic wet etching and side-wall, and an information storage device using thereof - Google Patents

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홍승범
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최우영
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Abstract

A method of manufacturing an enhancement semiconductor probe and an information storage device using the same are provided to reduce a process variable in device performance and to increase reliability of mass production by anisotropic-wet-etching a silicon substrate using side-walls. A method of manufacturing an enhancement semiconductor probe comprises the steps of: forming a first etching mask pattern(110a) on a silicon substrate(100c) to form a tip part of the probe in a first direction and forming side-wall areas at two sides of the first etching mask pattern; anisotropic-etching the silicon substrate to form two inclined surfaces of the probe; forming source and drain areas(160,170,180,190) on the silicon substrate by injecting dopants, using the side-wall area as masks, and removing the side-wall areas; removing the first etching mask pattern; forming a second etching mask pattern to form a tip part of the probe in a second direction; forming space layers at two sides of the second etching mask pattern; and etching the silicon substrate by photographing and etching processes and removing the space layers.

Description

측벽 영역과 이등방성 습식 식각을 이용한 증가형 반도체 탐침의 제조 방법 및 이를 이용한 정보저장장치{METHOD OF MANUFACTURE ENHANCEMENT MODE SEMICONDUCTOR PROBE USING ANISOTROPIC WET ETCHING AND SIDE-WALL, AND AN INFORMATION STORAGE DEVICE USING THEREOF}METHOD OF MANUFACTURE ENHANCEMENT MODE SEMICONDUCTOR PROBE USING ANISOTROPIC WET ETCHING AND SIDE-WALL, AND AN INFORMATION STORAGE DEVICE USING THEREOF}

도 1a 내지 도 1j는 종래 기술에 따른 저항성 팁을 구비한 반도체 탐침의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도1A to 1J are process cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor probe with a resistive tip according to the prior art.

도 2는 종래의 저항성 팁을 구비한 반도체 탐침을 모델링 한 회로도2 is a circuit diagram modeling a semiconductor probe with a conventional resistive tip

도 3a 내지 도 3v는 본 발명에 의한 측벽 영역과 이등방성 습식 식각을 이용한 증가형 반도체 탐침의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도3A to 3V are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an increased semiconductor probe using sidewall regions and anisotropic wet etching according to the present invention.

도 4는 종래 및 본 발명의 시뮬레이션 결과 비교도Figure 4 is a comparison of the simulation results of the conventional and the present invention

[ 도면의 주요 부호에 대한 설명 ][Description of Major Symbols in Drawings]

100 : 실리콘(Si) 기판 110 : 제 1 식각 마스크 층DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Silicon (Si) substrate 110 First etching mask layer

120 : 제 2 식각 마스크 층 130 : 감광제120: second etching mask layer 130: photosensitive agent

140 : 스페이스 막 150 : 측벽 영역140: space film 150: side wall area

160, 170 : 깊은(deep) 소스, 드레인 영역160, 170: deep source, drain region

180, 190 : 얕은(shollow) 소스, 드레인 영역180, 190: shallow source, drain region

210 : 제 3 식각 마스크 층 220 : 제 4 식각 마스크 층210: third etching mask layer 220: fourth etching mask layer

230 : 감광제 240 : 스페이스 막230: photosensitive agent 240: space film

250 : 스페이스 막 또는 HSQ250: space membrane or HSQ

300 : 탐침300 probe

본 발명은 측벽 영역과 이등방성 습식 식각을 이용한 증가형 반도체 탐침의 제조 방법 및 이를 이용한 정보저장장치에 관한 것으로, 특히 소자의 성능에 대한 공정 변수의 영향을 줄임으로써 대량 생산에 있어 소자의 신뢰도를 높일 수 있고, 또한 이전의 측정 감도를 저해하였던 요소를 해결함으로써 소자 성능을 향상시킬 수 있는 측벽 영역과 이등방성 습식 식각을 이용한 증가형 반도체 탐침의 제조 방법 및 이를 이용한 정보저장장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an increased semiconductor probe using sidewall regions and anisotropic wet etching, and an information storage device using the same. In particular, the reliability of the device in mass production can be improved by reducing the influence of process variables on the device performance. The present invention relates to a method for manufacturing an increased semiconductor probe using sidewall regions and anisotropic wet etching, and to an information storage device using the same, which can improve device performance by resolving factors that previously impaired measurement sensitivity.

강유전체 물질은 최근 여러 응용분야에서 많은 주목을 받고 있다, 이러한 강유전체 물질에 저장되어있는 정보를 읽기 위해 지금까지 여러 가지 소자들이 연구되고 개발되었다. 그 중 하나인 저항성의 탐침은 이전의 관측기와 비교했을 때 높은 감도와 분해능을 보여주며, 활용에 있어서도 많은 편이가 있기에 차세대 탐침으로서 많은 가능성을 가지고 있다.Ferroelectric materials have received a lot of attention in recent years. Various devices have been studied and developed so far to read information stored in such ferroelectric materials. One of them, the resistive probe, shows high sensitivity and resolution compared to the previous observer, and has many possibilities as a next-generation probe because it is much easier to use.

하지만, 소자 제작에 있어 현재까지 이용한 공정방법은 공정변수에 따라 소자 성능이 크게 변화될 가능성이 매우 높으며, 뒤에서 제시할 여러 문제로 인하여 탐침의 성능이 기대치 이하로 저하되는 문제를 가지고 있다. 따라서 상용화를 고려한 앞으로의 탐침 개발에 있어서는 보다 높은 감도와 분해능을 가지면서 공정변수의 영향이 적은 공정방법이 요구된다. However, the process method used up to now in the device fabrication is very likely to significantly change the device performance according to the process variable, there is a problem that the performance of the probe is lowered than expected due to various problems to be presented later. Therefore, further development of probes considering commercialization requires a process method having higher sensitivity and resolution and less influence of process variables.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 반도체 탐침의 제조 방법과 그 문제점에 대해 설명한다.Hereinafter, a conventional method for manufacturing a semiconductor probe and its problems will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1j는 종래 기술에 따른 저항성 팁을 구비한 반도체 탐침의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.1A to 1J are process cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor probe with a resistive tip according to the prior art.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 제 1 불순물로 도핑된 실리콘 기판(11) 또는 SOI(Silicon On Insulator) 기판의 표면에 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막 등의 마스크막(13)을 형성하고, 감광제(15)를 그 상면에 도포한 다음, 스트라이프형의 마스크(18)를 그 상방에 배치시킨다.First, as shown in FIG. 1A, a mask film 13, such as a silicon oxide film or a silicon nitride film, is formed on a surface of a silicon substrate 11 or a silicon on insulator (SOI) substrate doped with a first impurity. 15) is applied to the upper surface thereof, and then the stripe mask 18 is placed thereon.

그 다음, 노광, 형상 및 식각 공정을 수행하여 패터닝한다. 사진 및 식각공정을 통해, 도 5b에 도시된 바와 같이, 스트라이프 형의 마스크막(13a)을 기판(11)의 상부에 형성시킨 다음, 상기 마스크막(13a)을 제외한 영역을 제 2 불순물로 고농도 도핑하여 제 1 및 제 2 반도체 전극 영역(12)(14)을 형성한다. The patterning is then performed by exposure, shape and etching processes. As shown in FIG. 5B, a stripe-type mask film 13a is formed on the substrate 11 through a photolithography and an etching process, and then a region except for the mask film 13a is heavily doped with second impurities. Doped to form first and second semiconductor electrode regions 12 and 14.

그 다음, 열처리(annealing) 공정을 수행하여 제 1 및 제 2 반도체 전극 영역(12)(14) 사이의 폭을 마스크막(13a)의 폭보다 줄인다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 제 2 불순물의 고농도 영역(12)(14)이 확대되면, 고농도 영역과 인접한 영역에 제 2 불순물이 확산되어서 제 2 불순물의 저농도영역을 형성한다. 즉, 저항 영역(16)을 형성한다. 상기 마스크막(13a) 하부의 저항영역(336)은 서로 접촉되어 후 술하는 저항성 팁의 첨두부 형성부를 형성한다. Then, an annealing process is performed to reduce the width between the first and second semiconductor electrode regions 12 and 14 to the width of the mask film 13a. As shown in FIG. 1C, when the high concentration regions 12 and 14 of the second impurity are enlarged, the second impurity is diffused in the region adjacent to the high concentration region to form the low concentration region of the second impurity. That is, the resistance region 16 is formed. The resistive regions 336 under the mask layer 13a are in contact with each other to form a peak forming portion of the resistive tip described later.

그 다음, 상기 기판(11)의 상면에 상기 마스크막(13a)을 덮도록 감광제(19)를 도포한 다음 그 상방에 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 마스크막(13a)과 직교하도록 스트라이프형의 포토마스크(20)를 배치시켜서, 노광, 현상 및 식각 공정을 실시하면 상기 포토마스크(20)와 동일한 형태의 감광제층(19a)이 형성된다(도 1e 참조).Next, a photosensitive agent 19 is applied to the upper surface of the substrate 11 to cover the mask film 13a, and then the stripe type is orthogonal to the mask film 13a, as shown in FIG. 5D. When the photomask 20 is disposed and subjected to exposure, development, and etching processes, a photoresist layer 19a having the same shape as that of the photomask 20 is formed (see FIG. 1E).

그 다음, 상기 스트라이프형의 감광제(19a)에 의해 덮히지 않은 상기 마스크막(13a)을 건식 식각하여 사각형상의 마스크막(13b)을 형성한다(도 1f 참조).Next, the mask film 13a not covered with the stripe-type photosensitive agent 19a is dry etched to form a rectangular mask film 13b (see FIG. 1F).

그 다음, 도 1g에 도시된 바와 같이, 상기 감광제(19a)를 제거한 후, 사각형상의 마스크막(13b)을 마스크로 하여 상기 기판(11)을 습식 또는 건식 식각하여 팁(10)의 경사면에 제 1 및 제 2 반도체 전극영역(12)(14)을 위치시키고, 상기 저항영역(16)을 상기 팁(20)의 첨두부로 정렬시킨다(도 1h 참조).Next, as illustrated in FIG. 1G, after the photosensitive agent 19a is removed, the substrate 11 is wet or dry etched using the rectangular mask layer 13b as a mask to be applied to the inclined surface of the tip 10. The first and second semiconductor electrode regions 12 and 14 are positioned, and the resistance region 16 is aligned with the tip of the tip 20 (see FIG. 1H).

그 다음, 상기 마스크막(13b)을 제거한 후, 상기 기판(11)을 산소 분위기에서 가열하면, 상기 기판(11)의 상면에 소정 두께의 실리콘 산화막(미도시)이 형성되며, 이 산화막을 제거하면 저항성 영역(16)의 단이 뾰족해진다. 이러한, 열산화공정을 수행하면 팁의 샤프닝(sharpening)과 함께 격리된 저항성 영역(16)을 겹치게 형성할 수도 있다.Then, after removing the mask film 13b and heating the substrate 11 in an oxygen atmosphere, a silicon oxide film (not shown) having a predetermined thickness is formed on the upper surface of the substrate 11, and the oxide film is removed. The end of the resistive region 16 becomes sharp. This thermal oxidation process may overlap the isolated resistive region 16 with sharpening of the tip.

그 다음, 도 1i에 도시된 바와 같이, 상기 기판(11) 상에 저항성 팁(10)을 덮는 유전층(30)을 증착한다. 그리고, 상기 팁(10)의 단 상의 유전층(30)을 CMP(Chemical-Mechanical Polishing) 공정으로 평탄화한다. 이어서, 상기 유전 층(30) 상부에 메탈을 증착하여 메탈쉴드(32)를 형성한다. 그 후, 패터닝 공정으로 상기 저항영역(16)에 대항하는 영역의 메탈을 제거하여 소정 크기의 개구(33)를 메탈쉴드(32)에 형성한다.Next, as shown in FIG. 1I, a dielectric layer 30 covering the resistive tip 10 is deposited on the substrate 11. In addition, the dielectric layer 30 on the end of the tip 10 is planarized by a chemical-mechanical polishing (CMP) process. Subsequently, metal is deposited on the dielectric layer 30 to form a metal shield 32. Thereafter, the metal of the region facing the resistance region 16 is removed by a patterning process to form an opening 33 having a predetermined size in the metal shield 32.

그 다음, 도 1j에 도시된 바와 같이, 상기 기판(11)의 하면을 식각하여 상기 저항성 팁(10)이 말단부에 위치하도록 캔티레버(40)를 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 반도체 전극영역(12)(14)을 상기 기판(11) 상에서 절연층(52)에 의해 절연된 전극패드(54)에 연결시켜 반도체 탐침을 완성한다. 그리고, 상기 메탈쉴드(32) 상에는 그라운드 전압을 위한 전극패드(64)를 형성한다.Next, as shown in FIG. 1J, the cantilever 40 is formed by etching the bottom surface of the substrate 11 so that the resistive tip 10 is positioned at the distal end portion, and the first and second semiconductor electrode regions ( 12) 14 is connected to the electrode pad 54 insulated by the insulating layer 52 on the substrate 11 to complete the semiconductor probe. In addition, an electrode pad 64 for ground voltage is formed on the metal shield 32.

전술한 바와 같이, 종래의 저항성 팁을 구비한 반도체 탐침의 제조 방법에서는 수 ㎛가 되는 마스크와 등방향성 습식 식각을 이용하여 피라미드 모양의 탐침을 형성한다. 이러한 방법의 경우, 마스크의 위치와 크기 변화에 따라 소자의 성능이 매우 크게 변하게 된다. 즉, 거대한 마스크를 이용하여 정확한 위치에 탐침의 꼭지점을 만들기 위한 시도에서 커다란 공정 변수를 두고 있다. 이렇듯 공정 변수에 크게 의존하는 기존의 방법은 상업적인 면에서 탐침을 제작 및 이용하는 데 있어 커다란 걸림돌로 작용한다. 따라서 공정 변수로부터 비교적 자유로운 마스크 제작과 식각 방법은 신뢰할 수 있는 소자 생산에 있어 필수불가결한 조건이라 할 수 있다. 또한, 이를 위하여 소자를 제작함에 있어 처음부터 작은 마스크를 이용하여 오차 요소를 줄여야 할 것이다.As described above, in the conventional method of manufacturing a semiconductor probe with a resistive tip, a pyramidal probe is formed by using a mask having a thickness of several micrometers and isotropic wet etching. In this method, the performance of the device is changed greatly according to the position and size of the mask. In other words, large process variables are placed in attempts to create the probe's vertices in the correct position using a huge mask. This traditional method, which relies heavily on process variables, poses a major obstacle to the manufacture and use of probes in commercial terms. Therefore, mask fabrication and etching methods, which are relatively free from process variables, are indispensable conditions for reliable device production. In addition, to fabricate the device, a small mask should be used to reduce the error factor from the beginning.

마스크 너비Mask width 4㎛4㎛ 4.02㎛4.02㎛ 4.1㎛4.1㎛ 감도Sensitivity 0.031%0.031% 0.02%0.02% 0.017%0.017%

상기 표 1은 모의 실험 결과로서 마스크 너비에 따른 탐침의 감도를 보여주고 있다. 마스크의 크기가 의도하던 크기의 0.5% 정도의 오차만 보일지라도 감도는 30% 가량 감소하는 것을 볼 수 있다. 이렇듯 소자 성능에 영향을 미치는 공정 변수의 존재는 앞으로 있을 소자의 상업화에 있어 커다란 걸림돌이 될 것이므로 반드시 해결해야만 한다.Table 1 shows the sensitivity of the probe according to the mask width as a simulation result. Even if the size of the mask shows an error of about 0.5% of the intended size, the sensitivity decreases by about 30%. The presence of these process variables affecting device performance is a major obstacle to the commercialization of devices in the future and must be addressed.

위에서 언급한 문제 이외에 소자의 감도가 의도했던 것보다 작은 것도 소자의 응용에 있어서 성능 저하를 비롯 많은 문제의 소지가 있다. 이러한 성능 저하의 원인은 습식 식각 과정에서 고농도로 도핑되어 있는 소스, 드레인 영역이 식각되어 저농도 도핑 영역으로 존재하게 되고, 그로 인하여 엄청난 크기의 소스, 드레인 영역의 저항 때문에 전하의 분포에 의한 전체적 전류의 증가는 거의 없기 때문으로 분석할 수 있다. In addition to the problems mentioned above, smaller than the intended sensitivity of the device has many problems, including performance degradation in the application of the device. The cause of such degradation is the high concentration of doped source and drain regions in the wet etching process, which are present as low concentration doping regions. This is because there is almost no increase.

위 소자는 도 2와 같이 모델링 해 볼 수 있다. 그림에서 소스, 드레인 영역의 저항인 Rs, Rd가 매우 커서 양단에 전압 공급원이 걸려 있을 때, 탐침 끝부분의 저항인 Rm이 변화하더라도 전체 전류의 변화는 거의 없다. 또한, 실제 전하를 감지하는 부분이라 할 수 있는 영역의 저장인 Rm이 그 아래 부분인 R1보다 매우 커서 대부분의 전류는 R1 영역으로 흐르게 되고 Rm이 전체 전류에 미치는 영향은 매우 적게 된다. 따라서, 보다 높은 소자의 감도를 위해서는 Rm보다 R1이 매우 크게 하고 소스, 드레인 영역의 저항을 줄일 필요가 있다.The above device can be modeled as shown in FIG. In the figure, when the source and drain regions, Rs and Rd, are so large that a voltage source is applied across them, even if the resistance Rm at the tip of the probe changes, there is little change in the total current. In addition, Rm, the storage of the area that can be called the actual charge sensing area, is much larger than R1, the lower part, so that most of the current flows into the R1 area, and the effect of Rm on the overall current is very small. Therefore, for higher device sensitivity, it is necessary to make R1 very large than Rm and reduce the resistance of the source and drain regions.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 소자의 성능에 대한 공정 변수의 영향을 줄임으로써 대량 생산에 있어 소자의 신뢰도를 높일 수 있고, 또한 이전의 측정 감도를 저해하였던 요소를 해결함으로써 소자 성능을 향상시킬 수 있는 측벽 영역과 이등방성 습식 식각을 이용한 증가형 반도체 탐침의 제조 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and the first object of the present invention is to reduce the influence of process variables on the performance of the device, thereby increasing the reliability of the device in mass production, and also to improve the previous measurement sensitivity. The present invention provides a method for manufacturing an increased semiconductor probe using sidewall regions and anisotropic wet etching that can improve device performance by resolving factors that have hindered the problem.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 상기 제 1 목적의 측벽 영역과 이등방성 습식 식각을 이용한 증가형 반도체 탐침의 제조 방법을 이용한 정보저장장치를 제공하는 데 있다.In addition, a second object of the present invention is to provide an information storage device using a method of manufacturing an increased semiconductor probe using the sidewall region of the first object and anisotropic wet etching.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 측벽 영역과 이등방성 습식 식각을 이용한 증가형 반도체 탐침의 제조 방법은, (a) 실리콘 기판상에 제 1 방향의 탐침 끝(tip) 부분을 형성하기 위한 제 1 식각 마스크 패턴을 형성하고 그 양측에 측벽 영역을 형성하는 단계와; (b) 상기 측벽 영역을 이용하여 상기 실리콘 기판을 이등방성 식각하여 탐침의 양쪽 경사면을 형성하는 단계와; (c) 상기 측벽 영역을 마스크로 불순물을 주입하여 상기 실리콘 기판에 소스 및 드레인 영역을 형성한 후 상기 측벽 영역을 제거하는 단계와; (d) 상기 제 1 식각 마스크 패턴을 마스크로 하여 상기 탐침의 양쪽 경사면에 소스 및 드레인 영역을 형성한 후 상기 제 1 식각 마스크 패턴을 제거하는 단계와; (e) 상기 탐침의 끝 부분 상에 제 2 방향의 탐침 끝(tip) 부분을 형성하기 위한 제 2 식각 마스크 패턴을 형성하는 단계와; (f) 상 기 제 2 식각 마스크 패턴의 양측에 스페이스 막을 형성하는 단계; 및 (g) 상기 스페이스 막을 사용하여 사진 및 식각 공정으로 상기 실리콘 기판을 일정 깊이로 식각한 후 상기 스페이스 막을 제거하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an increased semiconductor probe using sidewall regions and anisotropic wet etching, comprising: (a) forming a tip portion in a first direction on a silicon substrate; Forming an etch mask pattern and forming sidewall regions on both sides thereof; (b) anisotropically etching the silicon substrate using the sidewall regions to form both inclined surfaces of the probe; (c) implanting impurities into the sidewall regions as a mask to form source and drain regions on the silicon substrate and then removing the sidewall regions; (d) forming source and drain regions on both inclined surfaces of the probe by using the first etch mask pattern as a mask, and then removing the first etch mask pattern; (e) forming a second etching mask pattern on the tip of the probe to form a tip of the probe in a second direction; (f) forming space layers on both sides of the second etching mask pattern; And (g) removing the space film after etching the silicon substrate to a predetermined depth by a photo and etching process using the space film.

상기 (a) 단계에서의 상기 제 1 식각 마스크 패턴을 형성하는 방법은, (a1) 상기 실리콘 기판상에 제 1 식각 마스크 층, 제 2 식각 마스크 층, 감광제를 순차적으로 적층하는 단계와; (a2) 상기 감광제를 패터닝한 후 사진 및 식각 공정을 통해 상기 제 2 식각 마스크 층을 식각하는 단계와; (a3) 상기 감광제를 제거한 후 상기 제 2 식각 마스크 층의 측벽에 스페이스 막을 형성하는 단계와; (a4) 상기 제 2 식각 마스크 층을 제거한 후 상기 스페이스 막을 이용하여 상기 제 1 식각 마스크 층을 식각하는 단계; 및 (a5) 상기 스페이스 막을 제거하여 상기 제 1 식각 마스크 패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The method of forming the first etching mask pattern in the step (a) may include: (a1) sequentially stacking a first etching mask layer, a second etching mask layer, and a photoresist on the silicon substrate; (a2) etching the second etching mask layer through the photolithography and etching process after patterning the photoresist; (a3) forming a space film on sidewalls of the second etch mask layer after removing the photoresist; (a4) etching the first etch mask layer using the space layer after removing the second etch mask layer; And (a5) removing the space layer to form the first etch mask pattern.

상기 제 1 식각 마스크 층과 상기 제 2 식각 마스크 층은 서로 식각 선택비가 다른 물질로 형성하는 것을 특징으로 한다.The first etching mask layer and the second etching mask layer may be formed of a material having different etching selectivity from each other.

상기 제 1 식각 마스크 층은 실리콘 산화물(SiO2)로 형성하고, 상기 제 2 식각 마스크 층은 질소화물(SiNx)로 형성하는 것을 특징으로 한다.The first etching mask layer may be formed of silicon oxide (SiO 2 ), and the second etching mask layer may be formed of nitride (SiNx).

상기 (e) 단계에서의 상기 제 2 식각 마스크 패턴을 형성하는 방법은, (e1) 상기 실리콘 기판상에 제 3 식각 마스크 층, 제4 식각 마스크 층, 감광제를 순차적으로 적층하는 단계와; (e2) 상기 감광제를 패터닝한 후 사진 및 식각 공정을 통해 상기 제 4 식각 마스크 층을 식각하는 단계와; (e3) 상기 감광제를 제거한 후 상기 제 4 식각 마스크 층의 측벽에 스페이스 막을 형성하는 단계와; (e4) 상기 제 4 식각 마스크 층을 제거한 후 상기 스페이스 막을 이용하여 상기 제 3 식각 마스크 층을 식각하는 단계; 및 (e5) 상기 스페이스 막을 제거하여 상기 제 2 식각 마스크 패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The method of forming the second etching mask pattern in the step (e) comprises the steps of: (e1) sequentially depositing a third etching mask layer, a fourth etching mask layer, a photoresist on the silicon substrate; (e2) etching the fourth etch mask layer through a photolithography and an etching process after patterning the photoresist; (e3) forming a space film on sidewalls of the fourth etch mask layer after removing the photoresist; (e4) etching the third etch mask layer using the space layer after removing the fourth etch mask layer; And (e5) removing the space layer to form the second etching mask pattern.

상기 제 3 식각 마스크 층과 상기 제 4 식각 마스크 층은 서로 식각 선택비가 다른 물질로 형성하는 것을 특징으로 한다.The third etching mask layer and the fourth etching mask layer may be formed of a material having different etching selectivity from each other.

상기 제 3 식각 마스크 층은 실리콘 산화물(SiO2)로 형성하고, 상기 제 4 식각 마스크 층은 질소화물(SiNx)로 형성하는 것을 특징으로 한다.The third etching mask layer may be formed of silicon oxide (SiO 2 ), and the fourth etching mask layer may be formed of nitride (SiNx).

상기 (a) 단계에서의 측벽 영역은 질소화물(SiNx)을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 한다.The side wall region in the step (a) is characterized in that formed using the nitride (SiNx).

상기 (f) 단계에서의 스페이스 막은 HSQ(hydrogen silsequioxane)을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 한다.The space film in step (f) is characterized in that it is formed using hydrogen silsequioxane (HSQ).

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 증가형 반도체 탐침을 구비한 정보저장장치는, 특허청구범위 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.Further, an information storage device having an increased semiconductor probe according to the present invention for achieving the above object is produced by the method according to any one of claims 1 to 9.

따라서, 소자의 성능에 대한 공정 변수의 영향을 줄임으로써 대량 생산에 있어 소자의 신뢰도를 높일 수 있고, 또한 이전의 측정 감도를 저해하였던 요소를 해결함으로써 소자 성능을 향상시킬 수 있다.Therefore, by reducing the influence of process variables on the performance of the device, it is possible to increase the reliability of the device in mass production, and to improve the device performance by solving the factors that previously hindered the measurement sensitivity.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 의한 측벽 영역과 이등방성 습식 식각을 이용한 증가형 반도체 탐침 및 이를 구비한 정보저장장치와 그의 제조 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the increased semiconductor probe using a side wall region and anisotropic wet etching, an information storage device having the same and a manufacturing method thereof according to the present invention.

실시 예Example

먼저, 종래에는 거대한 마스크를 이용하여 미세한 탐침 끝 부분을 형성하는 과정에서 공정 변수에 의해 소자 성능이 크게 좌지우지되는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 처음부터 팁(tip) 형성을 위한 마스크의 크기를 매우 작은 크기로 제작하였다(도 3g 참조). 그리고, 상용화 가능하면서도 작은 크기의 마스크 형성을 위해서는 측벽 영역을 이용한 방법을 사용하였다.First, there is a problem in that device performance is largely influenced by process variables in the process of forming a fine probe tip using a huge mask. In order to solve this problem, the size of the mask for forming the tip was produced in a very small size (see FIG. 3G). In addition, a method using a sidewall region was used to form a commercially available mask having a small size.

다음으로, 고농도로 도핑 된 소스, 드레인 영역을 확보하여 저항을 줄이기 위해서 이전의 도핑 후 식각을 하는 방법이 아닌 먼저 식각을 한 후 도핑을 하는 방법을 선택하였다. 이를 위해서 도 3h에서와 같이 우선 측벽 영역을 이용하여 식각 공정을 한 뒤, 도 3i와 같이 측벽 영역을 제거한 후 앞서 만들어 두었던 마스크를 이용하여 얕게 도핑된 소스, 드레인 영역을 형성하는 방법을 도입하였다. 또한 신뢰성 등의 면에서 문제가 있는 등방향성 습식 식각 공정을 사용하지 않고 결정 면에 따른 식각 속도의 차이를 이용하는 이등방성 식각(도 3h 참조)과 HSQ(hydrogen silsequioxane)를 이용한 전사 방법(도 3q)을 이용하였다.Next, in order to reduce the resistance by securing a highly doped source and drain regions, the etching method was selected after the first etching rather than the etching method after the previous doping. To this end, as shown in FIG. 3H, an etching process using a sidewall region is first performed, and then, as shown in FIG. 3I, a method of forming a shallowly doped source and drain region using a mask made before is introduced. In addition, a transfer method using anisotropic etching (see FIG. 3H) and HSQ (hydrogen silsequioxane) using a difference in etching speed according to the crystal plane without using an isotropic wet etching process having problems in terms of reliability (FIG. 3Q) Was used.

그리고, 앞서 밝혔듯이 감도를 증가시키기 위해서는 탐침 끝의 저항이 아래 부분의 저항보다 훨씬 작은 값을 보여 전류가 대부분 탐침 끝으로 흘러야 한다. 이 를 위해서 종전의 소자와 같은 공핍형의 탐침이 아닌 증가형을 이용한 탐침을 제작하였다. 뿐만 아니라 소스, 드레인 영역의 저항을 줄이고 펀치-스루 전류의 가능성을 배제하며 전하의 감지뿐만 아니라 강유전체 물질에 쓰기 작업에도 보다 유리한 입지를 위해 피라미드 모양의 형태는 유지하도록 하였다.As noted earlier, in order to increase sensitivity, the current at the tip of the probe is much smaller than the resistance at the bottom. For this purpose, instead of using the depletion type probe like the conventional device, a probe using an incremental type was manufactured. It also reduces the resistance of the source and drain regions, eliminates the possibility of punch-through current, and maintains a pyramid shape for better sensing of charge as well as writing to ferroelectric materials.

그러면, 도 3a 내지 도 3q를 참조하여 본 발명에 의한 측벽 영역과 이등방성 습식 식각을 이용한 증가형 반도체 탐침의 제조 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.3A to 3Q, a method of manufacturing an increased semiconductor probe using sidewall regions and anisotropic wet etching according to the present invention will be described in detail.

우선, 도 3a에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(100)상에 제 1 식각 마스크 층(110)과 제 2 식각 마스크 층(120) 및 감광제(130)를 순차적으로 형성한다. 이때, 상기 제 1 식각 마스크 층(110)과 상기 제 2 식각 마스크 층(120)은 서로 식각 선택비가 다른 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제 1 식각 마스크 층(110)은 실리콘 산화물(SiO2)로 형성하고, 상기 제 2 식각 마스크 층(120)은 실리콘 질소화물(SiNx)로 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 실리콘 산화물(SiO2)과 질소화물(SiNx)로 마스크를 형성하는 이유는 두 물질이 이후 수행할 이등방성 식각에서 흔히 사용하는 KOH와 TMAH 용액에 대하여 실리콘과의 식각비가 매우 우수하기 때문이다.First, as shown in FIG. 3A, the first etching mask layer 110, the second etching mask layer 120, and the photoresist 130 are sequentially formed on the silicon substrate 100. In this case, the first etching mask layer 110 and the second etching mask layer 120 may be formed of a material having different etching selectivity from each other. For example, the first etching mask layer 110 may be formed of silicon oxide (SiO 2 ), and the second etching mask layer 120 may be formed of silicon nitride (SiNx). The reason why the mask is formed of silicon oxide (SiO 2 ) and nitride (SiNx) is because the etch ratio with silicon is very good with respect to the KOH and TMAH solutions commonly used in the anisotropic etching to be performed by the two materials. to be.

그 다음, 도 3b에 도시된 바와 같이, 마스크(미도시)를 사용하여 상기 감광제(130)를 노광, 현상 및 식각 공정을 수행하여 패터닝한다. 3B, the photoresist 130 is patterned by performing exposure, development, and etching processes using a mask (not shown).

그 다음, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 패터닝된 감광제(130a)를 식각 마 스크로 하여 사진 및 건식 식각 공정을 통해 상기 제 2 식각 마스크 층(120)을 식각한다.Next, as shown in FIG. 3C, the second etch mask layer 120 is etched through the photolithography and the dry etching process using the patterned photoresist 130a as an etch mask.

그 다음, 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 감광제(130a)를 제거한 후 상기 제 2 식각 마스크 층(120a)의 측벽 영역에 질화물(Nitride)을 적층하여 스페이스 막(140)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3D, after removing the photoresist 130a, nitride is stacked on the sidewall of the second etching mask layer 120a to form a space layer 140.

그 다음, 도 3e에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 식각 마스크 층(120a)을 제거한 후 상기 스페이스 막(140)을 식각 마스크로 하여 상기 제 1 식각 마스크 층(110)을 식각한다.Next, as shown in FIG. 3E, after removing the second etching mask layer 120a, the first etching mask layer 110 is etched using the space layer 140 as an etching mask.

이어서, 상기 스페이스 막(140)을 제거하면 도 3f에 도시된 바와 같이 상기 실리콘(Si) 기판(100)상에 제 1 식각 마스크 패턴 층(110a)이 형성된다.Subsequently, when the space layer 140 is removed, a first etching mask pattern layer 110a is formed on the silicon (Si) substrate 100 as shown in FIG. 3F.

그 다음, 상기 실리콘 기판(100)상에 형성된 상기 제 1 식각 마스크 패턴 층(110a) 위에 질소화물을 퇴적한 후 다시 식각 공정을 거쳐 상기 제 1 식각 마스크 패턴 층(110a)의 양측에 측벽 영역(150)을 형성한다(도 3g 참조).Next, after the nitride is deposited on the first etching mask pattern layer 110a formed on the silicon substrate 100, a sidewall region (on both sides of the first etching mask pattern layer 110a) may be subjected to an etching process. 150) (see FIG. 3G).

그 다음, 도 3h에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 식각 마스크 패턴 층(110a)의 양측에 형성된 상기 측벽 영역(150)을 이용하여 건식 또는 습식 공정으로 상기 실리콘 기판(100)을 이등방성 식각하여 탐침의 양쪽 경사면을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3H, the silicon substrate 100 is anisotropically etched by a dry or wet process using the sidewall regions 150 formed on both sides of the first etch mask pattern layer 110a. Form both slopes of the probe.

그 다음, 도 3i에 도시된 바와 같이, 상기 측벽 영역(150)을 마스크로 사용하여 노출된 상기 실리콘 기판(100b)에 적절한 농도의 불순물을 주입하여 깊은(deep) 소스, 드레인 영역(160)(170)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3I, impurities of an appropriate concentration are implanted into the exposed silicon substrate 100b by using the sidewall region 150 as a mask to expose a deep source and drain region 160 ( 170).

그 다음, 도 3j에 도시된 바와 같이, 상기 질소화물로 형성된 상기 측벽 영 역(150)을 제거한 후 상기 제 1 식각 마스크 패턴 층(110a)을 마스크로 이용하여 노출된 상기 실리콘 기판(100b)에 적절한 농도의 불순물을 주입하여 반도체 탐침의 양쪽 경사면에 얕은(shallow) 소스, 드레인 영역(180)(190)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3J, the sidewall region 150 formed of the nitride is removed and then exposed to the exposed silicon substrate 100b using the first etching mask pattern layer 110a as a mask. Impurities of appropriate concentration are implanted to form shallow source and drain regions 180 and 190 on both slopes of the semiconductor probe.

한편, 도 3k 내지 도 3v는 너비 방향으로 피라미드 모양의 탐침 끝을 형성하기 위한 공정 단면을 나타낸 것이다. 이때, 이등방성 식각이 이미 되어 있는 상태에서 다른 방향으로 또 한번 이를 적용하여 피라미드 모양을 만드는 것에는 어려움이 따르기 때문에 다음과 같은 HSQ 전사의 방법으로 피라미드 형태의 탐침 끝 모양을 형성하게 된다.On the other hand, Figures 3k to 3v shows a cross section of the process for forming a pyramid-shaped probe tip in the width direction. At this time, since anisotropic etching is already performed, it is difficult to apply the pyramid shape by applying it in another direction again, thereby forming a pyramid-shaped probe tip shape by the following HSQ transcription method.

먼저, 도 3k에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 식각 마스크 패턴 층(110a)을 제거한 후, 도 3l과 같이 상기 실리콘 기판(100c)상에 제 3 식각 마스크 층(210)과 제 4 식각 마스크 층(220) 및 감광제(230)를 순차적으로 형성한다. First, as shown in FIG. 3K, after removing the first etching mask pattern layer 110a, the third etching mask layer 210 and the fourth etching mask layer on the silicon substrate 100c as shown in FIG. 3L. 220 and the photosensitive agent 230 are sequentially formed.

이때, 상기 제 3 식각 마스크 층(210)과 상기 제 4 식각 마스크 층(220)은 앞에서와 마찬가지로 서로 식각 선택비가 다른 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제 3 식각 마스크 층(210)은 실리콘 산화물(SiO2)로 형성하고, 상기 제 4 식각 마스크 층(220)은 실리콘 질소화물(SiNx)로 형성하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 실리콘 산화물(SiO2)과 질소화물(SiNx)로 마스크를 형성하는 이유는 두 물질이 이후 수행할 이등방성 식각에서 흔히 사용하는 KOH와 TMAH 용액에 대하여 실리콘과의 식각비가 매우 우수하기 때문이다.In this case, the third etching mask layer 210 and the fourth etching mask layer 220 is preferably formed of a material having a different etching selectivity from each other as before. For example, the third etching mask layer 210 may be formed of silicon oxide (SiO 2 ), and the fourth etching mask layer 220 may be formed of silicon nitride (SiNx). The reason why the mask is formed of silicon oxide (SiO 2 ) and nitride (SiNx) is because the etch ratio with silicon is very good with respect to the KOH and TMAH solutions commonly used in the anisotropic etching to be performed by the two materials. to be.

그 다음, 도 3m은 도 3l에 도시된 A 방향에서 바라본 반도체 탐침의 단면 모 양을 나타낸 것이다.Next, FIG. 3M shows a cross-sectional view of the semiconductor probe viewed from the direction A shown in FIG. 3L.

그 다음, 도 3n에 도시된 바와 같이, 마스크(미도시)를 사용하여 상기 감광제(230)를 노광, 현상 및 식각 공정을 수행하여 패터닝한 다음, 도 3o에 도시된 바와 같이 상기 패터닝된 감광제(230a)를 식각 마스크로 하여 사진 및 건식 식각 공정을 통해 상기 제 4 식각 마스크 층(220)을 식각한다.Next, as shown in FIG. 3N, the photoresist 230 is patterned by performing an exposure, development, and etching process using a mask (not shown), and then the patterned photoresist ( The fourth etching mask layer 220 is etched through the photolithography and the dry etching process using 230a) as an etching mask.

그 다음, 도 3p에 도시된 바와 같이, 상기 감광제(230a)를 제거한 후 상기 제 4 식각 마스크 층(220a)의 측벽 영역에 질화물(Nitride)을 적층하여 스페이스 막(240)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3P, after the photoresist 230a is removed, nitride is deposited on the sidewall of the fourth etching mask layer 220a to form a space layer 240.

그 다음, 도 3q에 도시된 바와 같이, 상기 제 4 식각 마스크 층(220a)을 제거한 후 상기 스페이스 막(240)을 식각 마스크로 하여 상기 제 3 식각 마스크 층(210)을 식각한다. 이어서, 상기 스페이스 막(240)을 제거하면 도 3r에 도시된 바와 같이, 상기 실리콘(Si) 기판(100c)상에 제 3 식각 마스크 패턴 층(210a)이 만들어진다.Next, as shown in FIG. 3Q, after removing the fourth etching mask layer 220a, the third etching mask layer 210 is etched using the space layer 240 as an etching mask. Subsequently, when the space layer 240 is removed, as illustrated in FIG. 3R, a third etching mask pattern layer 210a is formed on the silicon (Si) substrate 100c.

상기 방법을 이용하면, 필름(film) 두께의 치수로부터 패턴 라인 폭(patterned line width)을 결정할 수 있으므로, 대략 10nm 라인 패턴을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 상기의 경우는 스페이서(spacer) 막의 두께로부터 SiO22 패턴을 형성한 예로써, 통상 20 내지 30nm에 해당하는 라인 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.Using this method, the patterned line width can be determined from the dimension of the film thickness, so that an approximately 10 nm line pattern can be easily formed. In this case, the SiO2 2 pattern is formed from the thickness of the spacer film, and a line pattern generally corresponding to 20 to 30 nm can be easily formed.

그 다음, 도 3s에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 식각 마스크 패턴 층(210a) 이 충분히 매립되도록 HSQ(hydrogen silsequioxane) 용액을 퇴적한다. 이어서, 상기 제 3 식각 마스크 패턴 층(210a)의 양측에 스페이스 막(또는 HSQ)(250)이 형성되도록 하고 나머지 부분은 마스크(미도시)를 이용하여 제거한다. Next, as shown in FIG. 3S, a hydrogen silsequioxane (HSQ) solution is deposited to sufficiently fill the third etching mask pattern layer 210a. Subsequently, the space layer (or HSQ) 250 is formed on both sides of the third etching mask pattern layer 210a and the remaining portions are removed using a mask (not shown).

한편, 상기 스페이스 막(250)은 평탄화(planarization) 특성이 좋고, 실리콘(Si)과의 식각 선택비의 조절이 용이한 물질이면 모두 사용이 가능하다. 상기 HSQ는 평탄하지 않은 기판에서도 실리콘 기판과의 식각 선택비 조절이 용이하여 탐침 구조 형성이 용이하기 때문에 예시로 들어 설명한다.Meanwhile, the space layer 250 may be used as long as the material has a good planarization characteristic and easily controls the etching selectivity with silicon (Si). The HSQ will be described by way of example because it is easy to adjust the etch selectivity with the silicon substrate even in a non-flat substrate.

그 다음, 도 3t에 도시된 바와 같이, HSQ 전사 방법으로 상기 실리콘(Si) 기판(100c)을 식각하면 식각비가 좋지 못한 HSQ(250)가 상기 실리콘 기판(100c)과 같이 깎이면서 도 3u 및 도 3v와 같이 경사를 가진 형태를 취하게 된다.Next, as shown in FIG. 3T, when the silicon (Si) substrate 100c is etched by the HSQ transfer method, the HSQ 250 having a poor etch ratio is cut like the silicon substrate 100c, and FIGS. 3U and FIG. It will take the form of a slope like 3v.

여기서, HSQ전사의 방법을 사용하는 이유는 이등방성 식각이 이미 되어 있는 상태에서 다른 방향으로 또 한번 이를 적용하여 피라미드 모양을 만드는 것에는 어려움이 따르기 때문에 HSQ전사의 방법으로 피라미드 형태의 탐침 끝 모양을 형성하게 된다.Here, the reason for using the HSQ transcription method is that it is difficult to make a pyramid shape by applying it again in another direction while anisotropic etching is already performed. To form.

도 4는 종래 및 본 발명의 시뮬레이션 결과를 비교한 도면이다. 도 4의 실험 결과에서도 알 수 있듯이 소자의 감도 측면에서 이전의 경우에 비하여 약 100배 이상 향상된 모습을 볼 수 있었다.4 is a view comparing the simulation results of the conventional and the present invention. As can be seen from the experimental results of FIG. 4, the sensitivity of the device was about 100 times higher than in the previous case.

S = {I(Vg = 1V) - I(Vg = 0V)}/I(Vg = 0V)S = {I (V g = 1V)-I (V g = 0V)} / I (V g = 0V)

아울러 본 발명의 바람직한 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, preferred embodiments of the present invention are disclosed for the purpose of illustration, those skilled in the art will be able to various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention, these modifications and changes should be seen as belonging to the following claims something to do.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 측벽 영역과 이등방성 습식 식각을 이용한 증가형 반도체 탐침의 제조 방법 및 이를 이용한 정보저장장치에 의하면, 소자의 성능에 대한 공정 변수의 영향을 줄임으로써 대량 생산에 있어 소자의 신뢰도를 높일 수 있고, 또한 이전의 측정 감도를 저해하였던 요소를 해결함으로써 소자 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a method of manufacturing an increased semiconductor probe using sidewall regions and anisotropic wet etching, and an information storage device using the same, reduce the influence of process variables on the performance of devices, and The reliability of the device can be increased, and the device performance can be improved by solving the factors that previously hindered the measurement sensitivity.

또한, 본 발명을 통하여 충분한 온(ON)/오프(OFF) 전류 비율을 갖는 탐침을 제작할 수 있으며, 이로 인해 소자의 감도 향상에 커다란 기여를 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can produce a probe having a sufficient ON / OFF (current) ratio, thereby having an effect that can make a significant contribution to improving the sensitivity of the device.

Claims (10)

증가형 반도체 탐침의 제조 방법에 있어서,In the manufacturing method of the incremental semiconductor probe, (a) 실리콘 기판상에 제 1 방향의 탐침 끝(tip) 부분을 형성하기 위한 제 1 식각 마스크 패턴을 형성하고 그 양측에 측벽 영역을 형성하는 단계와;(a) forming a first etch mask pattern for forming a tip portion in a first direction on the silicon substrate and forming sidewall regions on both sides thereof; (b) 상기 측벽 영역을 이용하여 상기 실리콘 기판을 이등방성 식각하여 탐침의 양쪽 경사면을 형성하는 단계와;(b) anisotropically etching the silicon substrate using the sidewall regions to form both inclined surfaces of the probe; (c) 상기 측벽 영역을 마스크로 불순물을 주입하여 상기 실리콘 기판에 소스 및 드레인 영역을 형성한 후 상기 측벽 영역을 제거하는 단계와;(c) implanting impurities into the sidewall regions as a mask to form source and drain regions on the silicon substrate and then removing the sidewall regions; (d) 상기 제 1 식각 마스크 패턴을 마스크로 하여 상기 탐침의 양쪽 경사면에 소스 및 드레인 영역을 형성한 후 상기 제 1 식각 마스크 패턴을 제거하는 단계와;(d) forming source and drain regions on both inclined surfaces of the probe by using the first etch mask pattern as a mask, and then removing the first etch mask pattern; (e) 상기 탐침의 끝 부분 상에 제 2 방향의 탐침 끝(tip) 부분을 형성하기 위한 제 2 식각 마스크 패턴을 형성하는 단계와;(e) forming a second etching mask pattern on the tip of the probe to form a tip of the probe in a second direction; (f) 상기 제 2 식각 마스크 패턴의 양측에 스페이스 막을 형성하는 단계; 및(f) forming space layers on both sides of the second etching mask pattern; And (g) 상기 스페이스 막을 사용하여 사진 및 식각 공정으로 상기 실리콘 기판을 일정 깊이로 식각한 후 상기 스페이스 막을 제거하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 증가형 반도체 탐침의 제조 방법.(g) etching the silicon substrate to a predetermined depth by a photo and etching process using the space film and then removing the space film. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (a) 단계에서의 상기 제 1 식각 마스크 패턴을 형성하는 방법은:The method of forming the first etching mask pattern in the step (a): (a1) 상기 실리콘 기판상에 제 1 식각 마스크 층, 제 2 식각 마스크 층, 감광제를 순차적으로 적층하는 단계와;(a1) sequentially depositing a first etching mask layer, a second etching mask layer, and a photosensitive agent on the silicon substrate; (a2) 상기 감광제를 패터닝한 후 사진 및 식각 공정을 통해 상기 제 2 식각 마스크 층을 식각하는 단계와;(a2) etching the second etching mask layer through the photolithography and etching process after patterning the photoresist; (a3) 상기 감광제를 제거한 후 상기 제 2 식각 마스크 층의 측벽에 스페이스 막을 형성하는 단계와;(a3) forming a space film on sidewalls of the second etch mask layer after removing the photoresist; (a4) 상기 제 2 식각 마스크 층을 제거한 후 상기 스페이스 막을 이용하여 상기 제 1 식각 마스크 층을 식각하는 단계; 및(a4) etching the first etch mask layer using the space layer after removing the second etch mask layer; And (a5) 상기 스페이스 막을 제거하여 상기 제 1 식각 마스크 패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 증가형 반도체 탐침의 제조 방법.(a5) removing the space layer to form the first etch mask pattern. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 식각 마스크 층과 상기 제 2 식각 마스크 층은 서로 식각 선택비가 다른 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 증가형 반도체 탐침의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the first etching mask layer and the second etching mask layer are formed of materials having different etching selectivity. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 1 식각 마스크 층은 실리콘 산화물(SiO2)로 형성하고,The first etching mask layer is formed of silicon oxide (SiO 2 ), 상기 제 2 식각 마스크 층은 질소화물(SiNx)로 형성하는 것을 특징으로 하는 증가형 반도체 탐침의 제조 방법.And the second etching mask layer is formed of nitride (SiNx). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (e) 단계에서의 상기 제 2 식각 마스크 패턴을 형성하는 방법은:The method of forming the second etching mask pattern in the step (e) is: (e1) 상기 실리콘 기판상에 제 3 식각 마스크 층, 제4 식각 마스크 층, 감광제를 순차적으로 적층하는 단계와;(e1) sequentially depositing a third etching mask layer, a fourth etching mask layer, and a photosensitive agent on the silicon substrate; (e2) 상기 감광제를 패터닝한 후 사진 및 식각 공정을 통해 상기 제 4 식각 마스크 층을 식각하는 단계와;(e2) etching the fourth etch mask layer through a photolithography and an etching process after patterning the photoresist; (e3) 상기 감광제를 제거한 후 상기 제 4 식각 마스크 층의 측벽에 스페이스 막을 형성하는 단계와;(e3) forming a space film on sidewalls of the fourth etch mask layer after removing the photoresist; (e4) 상기 제 4 식각 마스크 층을 제거한 후 상기 스페이스 막을 이용하여 상기 제 3 식각 마스크 층을 식각하는 단계; 및(e4) etching the third etch mask layer using the space layer after removing the fourth etch mask layer; And (e5) 상기 스페이스 막을 제거하여 상기 제 2 식각 마스크 패턴을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 증가형 반도체 탐침의 제조 방법.(e5) removing the space film to form the second etching mask pattern. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 제 3 식각 마스크 층과 상기 제 4 식각 마스크 층은 서로 식각 선택비가 다른 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 증가형 반도체 탐침의 제조 방법.And the third etching mask layer and the fourth etching mask layer are formed of a material having different etching selectivity from each other. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 3 식각 마스크 층은 실리콘 산화물(SiO2)로 형성하고,The third etching mask layer is formed of silicon oxide (SiO 2 ), 상기 제 4 식각 마스크 층은 질소화물(SiNx)로 형성하는 것을 특징으로 하는 증가형 반도체 탐침의 제조 방법.And the fourth etching mask layer is formed of nitride (SiNx). 제 1 항에 있어서, 상기 (a) 단계에서의 측벽 영역은:The sidewall area of claim 1, wherein the sidewall area in (a) is: 질소화물(SiNx)을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 증가형 반도체 탐침의 제조 방법.Method for producing an increased semiconductor probe, characterized in that formed using a nitride (SiNx). 제 1 항에 있어서, 상기 (f) 단계에서의 스페이스 막은:The method of claim 1, wherein the space film in step (f) is: HSQ(hydrogen silsequioxane)을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 증가형 반도체 탐침의 제조 방법.Method for producing an increased semiconductor probe characterized in that it is formed using a hydrogen silsequioxane (HSQ). 증가형 반도체 탐침을 구비한 정보저장장치에 있어서,An information storage device having an incremental semiconductor probe, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 증가형 반도체 탐침을 구비한 정보저장장치.An information storage device having an increased semiconductor probe, which is manufactured by the method according to any one of claims 1 to 9.
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